[發明專利]背照式圖像傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 202010884218.3
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111987116A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 秦佑華;陳昊瑜;王奇偉
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種背照式圖像傳感器的制作方法，其特征在于，包括：

提供半導體基底，所述半導體基底中形成有第一溝槽和第二溝槽，在垂直于所述半導體基底表面的平面上，所述第一溝槽的開口寬度大于所述第二溝槽；

在所述半導體基底上形成阻擋層，所述阻擋層覆蓋所述半導體基底的表面以及所述第一溝槽和所述第二溝槽的內表面；

在所述半導體基底上形成填充材料層，所述填充材料層覆蓋所述阻擋層，且所述填充材料層填滿所述第一溝槽和所述第二溝槽；以及

執行平坦化工藝，去除所述填充材料層的部分厚度，且停止于所述阻擋層，所述填充材料層的上表面與所述阻擋層的上表面齊平。

2.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的制作方法，其特征在于，在所述半導體基底上形成所述填充材料層包括：

采用原子力沉積工藝在所述半導體基底上形成第一填充材料層，所述第一填充材料層覆蓋所述阻擋層，且所述第一填充材料層填滿所述第二溝槽，其中，在形成第一填充材料層后，所述第一溝槽內形成有第三溝槽，在垂直于所述半導體基底表面的平面上，所述第三溝槽的深度小于所述第一溝槽的深度；以及

采用化學氣相沉積工藝在所述半導體基底上形成第二填充材料層，所述第二填充材料層覆蓋所述第一填充材料層，且所述第二填充材料層填滿所述第三溝槽。

3.如權利要求2所述的背照式圖像傳感器的制作方法，其特征在于，在執行所述平坦化工藝后，所述制作方法還包括：

在所述半導體基底上沉積形成氧化層，所述氧化層覆蓋所述第一填充材料層、第二填充材料層以及所述阻擋層。

4.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的制作方法，其特征在于，在所述半導體基底中形成所述第一溝槽和所述第二溝槽后，在形成所述阻擋層前，所述制作方法還包括：

在所述半導體基底上形成高介電材料層，所述高介電材料層覆蓋所述半導體基底上表面以及所述第一溝槽和所述第二溝槽的內表面。

5.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的制作方法，其特征在于，所述平坦化工藝為化學機械研磨工藝。

6.如權利要求5所述的背照式圖像傳感器的制作方法，其特征在于，所述填充材料層與所述阻擋層的研磨選擇比為30～50。

7.一種背照式圖像傳感器，其特征在于，所述背照式圖像傳感器包括：

半導體基底，所述半導體基底中形成有第一溝槽和第二溝槽，所述第一溝槽和所述第二溝槽均位于所述半導體基底中的背面一側，在垂直于所述半導體基底背面的平面上，所述第一溝槽的開口寬度大于所述第二溝槽；

阻擋層，覆蓋所述半導體基底上表面以及所述第一溝槽和所述第二溝槽內表面；

填充材料層，所述填充材料層填滿所述第一溝槽和所述第二溝槽，所述填充材料層的上表面與所述阻擋層的上表面齊平。

8.如權利要求7所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，在垂直于所述半導體基底背面的平面上，所述第一溝槽的深度小于所述第二溝槽，且所述第一溝槽和所述第二溝槽穿插設置。

9.如權利要求7所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述第一溝槽的寬度為0.5μm～5μm。

10.如權利要求7所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述阻擋層為氮化硅或氧化鋁。